镍镉电池最佳的放电终止电压约为1V，这时镍镉电池内部电极板上的化学结晶消失或保持很小。若镍镉电池还未降到这个值就进行充电，则会造成“记忆效应”。这种效应会使电池容量减小，不利于镍镉电池的合理使用。本文介绍的快速充电器针对这个问题，增设了充电前的放电电路，并在放电至1V时声光报警，提示人们将功能开关打到充电位置，使镍镉电池充电更为合理。
该充电器的特点是充电快，放电也快，安全，高效率。
它可充2节或4节5号镍镉电池；快充电电流为900mA，充电时间为45分钟（450～500mAh的电池）及66分钟（700～800mAh的电池）。放电电池为2节，放电电流为0.5～0.9A。
工作原理
这种充电器电路如图所示，它由充电电路、放电电路两部分组成。
充电电路充电电路是由IC1双时基电路7556、IC2快速充电集成电路MAX713以及少量外围元件组成（关于MAX713的工作原理请参阅本刊1994年第3期《可编程快速充电集成电路MAX712／713》一文）。IC1中的一个时基电路组成iookHz振荡器，IC1中另一个时基电路配合1C2组成脉冲调宽式开关电源电路。Q3受三极管Q1及Q2控制。当Q3导通时，电流供给负载，即向电池充电；与此同时在线圈L2中积蓄能量。当Q3截止时·线圈L2中积蓄的能量继续向电池提供充电电流（电流经DZ形成回路）。
当电池快速充电时．IC2的⑧脚呈低电平，LED3亮；充电时电压渐增，其电压的变化率△为正（即△V／△t为正），快充结束前，其电压变化率△为负（即△V／△t为负）。当IC2检测出一△时，快充充电停止，改成涓流充电。到设定时间时，整个充电过程结束。
快速充电电流大小取决于Rs，当Rs为0.Z7Ω时，快速充电电流约900mA。
在整个充电过程中，LED1亮，表示处于充电工作状态。
放电电路当充电、放电切换开关Kl打在向下的位置时，充电电路失电，故充电电路不工作。放电电路被接通，LED2亮，指示电路处于放电工作状态。
电源经5v稳压器IC4稳压后，由电阻15kΩ、10kΩ分压．A点的电压为2V。运算放大器LM324(IC3)中的一个运算放大器Al接成电压比较器，其反相输入端就接在A点，其同相输入端接在要放电电池的正极。当两节放电电池的电压大于2V时，电压比较器Al输出为高电平，Q4、os相继导通，电池通过Q5、1～2.7Ω电阻对地放电。电池的放电电流与Q4.Q5及有关电阻的参数有关。当放电到终止电压2V时，电压比较器翻转，Al输出为低电平，Q4、Q5截止，电池停止放电。
IC3中的另一个运算放大器A2也接成电压比较器电路，它作为放电结束指示器。一旦电池放电到2V，A2的输出由低电平度成高电平，LED4亮，蜂鸣器发声，表示放电工作结束。
元件选择
变压器采用次级为10V的10W变压器。整流部分可采用2A塑封全桥或用4个1N5100组成。电源滤波电容器可采用耐压16V的3300μF电解电容器。
Q1可选用2N3904或2SC2710，Q2可选用2N3906或2SA1452。Q3可选用2SJ123-类功率场效应管，要求PD=30W，ID=10A。功率场效应管在工作时会发热，所以要配一个15×15×25mm的散热片。Ll采用l形MXD-2000磁芯，用ψO.1漆包线绕制（若要求不高时，Ll也可省去，用一短接线代替）。L2采用环形铁氧体MXD-2000（外径ψ18~ψ22）用ψ0.6左右漆包线绕制。D2、D3必须采用正向电压降小，复恢时间小的肖特基二极管（不能用1N4001代替），如31DQ6(UR=O.6V}1o=1.4A)或采用1N5822等。
Q4'Q6采用9013（β值在80--150范围内），os可选用ICM大于2A的NPN功率三极管（在os上也需要配上一个散热片）。
充电、放电切换开关Kl及K2的触头电流应大于1A，选择接触可靠的、尺寸稍大的双刀双掷切换开关。
制作与调试
读者可根据附图所示的电路图自己设计、制作一块印刷电路板。将所选用元器件安装在印刷电路板上，焊装无误后即可调整充电电流、A点电压和放电电流。
充电电流的调整充电电流取决于电阻Rs，若R。采用系列值o．27Ω(1／2W)电阻，则无需调整。若Rs是自制的，特别是采用镍铬丝组成的电阻时，由于冷态与热态电阻变化较大，所以在调整快速充电电流时，需要在充电电路中串接一电流表，调整电阻值，使它的电流在900mA。
A点电压的调整A点的电压为2V（放电终止电
压）．它的值与电阻15kΩ及lOKΩ有关，若A点电压大于或小于2V时，可调整其中一电阻值使它的电压在1.9～2．OV之间。这两个电阻应采用金属膜电阻为好。
放电电流的调整电池放电电流大小与Q4、Qs的放大倍数及基极与发射极电阻有关。发射极电阻可在1～2.7Ω(2W)范围选取，调整基极电阻，使放电电流在500mA～900mA范围之内。
使用方法
放电将两节5号电池装入电池夹内（图中的E、F端），将切换开关打在“放电”位置，将切换开关K2打在“4节”位置（与充电电路完全切断）。接上电源，LED2亮，表示处于放电状态。放电完毕后，LED4亮，并有蜂呜声，提示放电完毕，若接上电源LED4亮并发出蜂鸣声，则表示电池电压已低于2V（指两节电池）。
充电若充电电池是450--500mAh，则K3打在45分钟位置，若充电池是700～800mAh时，则K3打在66分钟位置。若充4节电池，则K2打在“4节”位置上，两节则打在“2节”位置上。将Kl打在“充电”位置上。接通电源，LED1亮表示处于充电状态；LED3亮，表示处于快速状态，快速充电结束时LED3灭。到设定时间时充电结束。
本文关键字：制作 综合-其它，电子制作 - 综合-其它
